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湖南理工学院AM：长循环寿命、高面积容量固态铝电池

能源学人 · 公众号 · · 2025-03-14 09:36

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铝枝晶生长、界面退化、氯铝酸离子液体电解质腐蚀性等问题是阻碍非水系可充电铝电池进一步发展的主要原因。近日，湖南理工学院侯朝辉教授、李刚勇副教授、李芝博士等提出了一种通过原位聚合策略制备交联聚合物固态电解质（PSE）和PSE封装的石墨阴极（PG），构建了一种全新的固态铝电池。

【本文要点】

1) 通过原位聚合制备PSE和PG阴极，可有效解决传统铝电池中的铝枝晶生长、界面退化和腐蚀问题。PSE在室温下具有高离子电导率（4.15 mS cm ^-1 ），同时具备优异的机械柔性和阻燃性。石墨被包裹在聚合物骨架中，有效抑制了充放电过程中的体积膨胀，解决了传统石墨阴极因AlCl4-嵌入/脱出导致的界面退化问题，显著提升了循环稳定性。

2) 电池在0.1 mA cm ^-1 下实现了0.67 mAh cm ^-2 的高面积容量，并在1.0 mA cm ^-2 下稳定循环10,000次无容量衰减，远超同类固态铝电池的循环性能。软包电池在弯曲、折叠、切割等极端条件下仍能稳定工作，展示了优异的机械稳定性和安全性。

【参考文献】

Gangyong Li, Zhaodi Wang, Zhi Li, Xiaoyi Zheng, Yucan Zhu, Bao Zhang, Zhaohui Hou, Long-Lasting Solid-State Aluminum Battery with High-Areal-Capacity Enabled by In Situ Polymerization Strategy, Adv. Mater. 2025, DOI: 10.1002/adma.202416755

https://doi.org/10.1002/adma.202416755

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